Тепловизионное диагностирование электрических машин

Тепловизионное диагностирование электрических машин постоянного и переменного тока.

Конструктивные особенности позволяют выполнять тепловизионную диагностику следующих частей и систем электрических машин (конструктивные схемы некоторых электрических машин, приведены на рис. 1—4 — выносками на них показаны места возможных температурных аномалий):

1. контактных соединений выводов (при снятой крышке коробки выводов);
2. корпусов подшипников — прямым или косвенным способом;
3. щеточного аппарата, коллекторов и контактных колец — при их доступности для осмотра;
4. встроенных трансформаторов тока — на выводах крупных электрических машин;
5. различных частей электрических машин (обмотки статора, активной части, болтов торцевых щитов и т. п.) — в зависимости от исполнения машины — прямым или косвенным способом;
6. системы охлаждения электрических машин — засорение охлаждающих каналов, несимметрия распределения потока охлаждающей среды в системе охлаждения, неэффективно работающие газоохладители и т. п.;
7. активной стали статора (во время ремонта, при испытаниях активной стали на нагрев);
8. стержней обмотки статора, с повышенным нагревом токами утечки через изоляцию — при ее испытаниях повышенным напряжением промышленной частоты (при выведенном роторе);
9. паек соединительных головок лобовых частей обмотки статора (во время ремонта).
   

Тепловизионная диагностика открытых контактных соединений выводов электрических машин выполняются в соответствии с указаниями.
При выполнении обследований следует руководствоваться указаниями.
Тепловизионная диагностика щеточного аппарата, контактных колец и коллекторов электрических машин выполняется при их открытой (снятой) крышке (кожухе).
Температуры нагрева и превышения температуры над температурой окружающего воздуха открытых контактных соединений,  токоведущих частей и других частей электрических машин не должны превышать нормативных значений.

Температуры частей электрических машин, находящихся внутри корпуса и недоступных для осмотра   даны для справки, поскольку выполнить прямое измерение температуры, например, обмоток на работающей электрических машин для большинства типов машин не представляется возможным. Можно только выполнить измерение температуры поверхности корпуса электрических машин и по ней косвенно оценить значение температуры, экспериментально определив (например, при испытании активной стали машины на нагрев либо по показаниям встроенных в пазы и магнитопровод температурных датчиков), разность между температурой обмотки и внешней поверхности корпуса. Прибавляя эту разность к измеренной температуре внешней поверхности корпуса, можно косвенно оценить температуру статорной обмотки и магнитопровода в местах температурных аномалий, выявленных на поверхности корпуса.

Предельные длительно допустимые превышения температуры частей вращающихся электрических машин постоянного и переменного тока, независимо от их мощности, напряжения и частоты, при температуре газообразной охлаждающей среды 40°С и высоте над уровнем моря не более 1000 м по ГОСТ 183-74, если они не указаны в стандартах или ТУ на конкретные виды машин, должны соответствовать значениям, указанным в таблице 2.
Предельно допустимая температура для какой-либо части электрической машины определяется суммой превышения температуры, взятой из таблицы 2 и температурой 40°С (предельно допускаемой температурой газообразной охлаждающей среды, принятой при составлении таблицы).
Некоторые признаки и причины перегревания электрических машин и их частей, а также рекомендации по устранению перегревов, приведены в таблице 3.

Рис. 1. Конструктивная схема трехфазной асинхронной машины с короткозамкнутым ротором:
1 — обмотка ротора; 2 — сердечник ротора; 3 — сердечник статора; 4 — обмотка статора; 5 — вентилятор; 6 — коробка зажимов

Рис. 2. Конструктивная схема трехфазной асинхронной машины с фазным ротором:
1 — обмотка ротора; 2 — сердечник ротора; 3 — сердечник статора; 4 — обмотка статора; 5 — контактные кольца; 6 — коробка зажимов

Рис. 3. Конструктивная схема трехфазной синхронной машины:
1 — сердечник статора; 2 — обмотка статора; 3 — полюса ротора с обмоткой возбуждения;

1. — кольца для соединения обмотки ротора с возбудителем; 5 — вентилятор

Рис. 4. Конструктивная схема машины постоянного тока:
1 — главные полюса; 2 — станина; 3 — добавочные полюса; 4 — сердечник якоря; 5 — обмотка якоря; 6 — коллектор; 7 — вал; 8 — подшипники; 9 — подшипниковые щиты; 10 — щеткодержатели; 11 — вентилятор; 12 — коробка зажимов